水库防洪调节计算
（m /s ） ⑥ 0 23 64 116 178 248 325 409 500 596
q 23
V q t 2
（m3/s） ⑦ 0 433 839 1284 1722 2208 2681 3208 3725 4137
（m3/s） ⑧ 0 479 967 1516 2078 2704 3331 4026 4725 5329
蓄泄方程
q f (V )
q ~ H
~Z ~V
q
V
时间 t (h) ① 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
流量 Q 3 m /s ② 0 390 770 1150 986 820 656 492 326 162 0
时段 ⊿t (1h) ③ 0 0～ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 4 4～ 5 5～ 6 6～ 7 7～ 8 8～ 9 9～10 10～11 11～12 12～13 13～14 14～15 15～16
B
D
C
q21
__
Q
V t
q 2
(m3/s)
5.3.3简化三角形法
其应用条件假定如下：
（1）设计洪水过程线近似为三角形。 （2）洪水来临前库水位与溢洪道堰顶齐平，溢流方式为无闸 门控制的自由溢流，下泄流量过程线近似为直线。
方法：
简化三角形解析法、简化三角形图解法
简化三角形法原理
流量
1 Vm 1 Q T m 2 2 qmT
第八章 水库防洪调节计算
内容简介：
规划设计阶段，水库调洪计算的基本任务是对 下游防洪标准设计洪水、水工建筑物安全标准相应 的设计洪水和校核洪水分别进行洪水调节计算。 本章主要介绍水库调洪计算的原理和方法。要求 掌握无闸门控制水库调洪计算方法。
本章内容结构：
8.1 防洪措施简介 8.2 水库的调洪作用和计算原理 8.3 无闸门控制的水库调洪计算
( )
q f( )
V t q 2
V1 t
q1 2
q f( 2)
双辅助线法求解示意图
V2 t
V
q2 2
q
Q1 Q2 2
( )
q f( V q ) t 2
V1 t
q1 2
q(m3/s)
q f ( t 2 )
q2
E
D
q1
V2 t
A
B
V1 t
C
Z (m) 11 59.98 60.20 60.77 61.60 62.30 62.65 62.83 62.80 62.68 62.40 62.10 61.80 61.52 61.31 61.13 60.98 60.85
8.3.2 半图解法
列表试算法很麻烦，工作量较大，所以人们比较 喜欢用半图解法。
5.2.2 水库调洪计算的任务
二、水库防洪调节计算的任务：
（1）基本资料的收集、计算 （2）拟定比较方案 （3）防洪调节计算 （4）方案选择
5.2.2 水库调洪计算的任务
水量平衡方程（1）
？ √ 1 √ √ 1 √ ？ Qt Qt 1 t qt qt 1 t Vt 1 Vt 2 2
5.2.1 水库的调洪作用
水库洪水调节示意图
5.2.2 水库调洪计算的任务
一、防洪规划设计的任务：
（1）分析计算各河段现有防洪工程的防洪能力和加高堤防提高河 道控制水位时的防洪能力。 （2）调查研究江水灾害的历史和现状及其成因，根据防护对象的 重要性，综合考虑现实可能性，选定适当的防洪设计标准。 （3）分析研究各种可能的防洪措施方案，提出防洪整体方案，并 拟订设计工程的任务。
Qm
QmT (1
Wm
1 2
qm Qm
)
A
Vm
O
qm
C B
Vm Wm (1
时间
qm Qm （1）
)
T
Q、q(m3/s)
q f (V )
M
Qm qm
O
Vm Wm (1
B C
qm Qm
)
A
N
Vm Wm
V、W(万m3)
简化三角形解析法
q ) 得一个Vm,根据该 Vm查 假设一个q,代入 Vm Wm (1 Qm m q=f(v)关系曲线查得qm’如果qm’= qm,则试算成功，qm, Vm即所
万m3 ⑨ 0 67.0 189.7 283.7 259.9 148.7 60.5 -6.5 -55.8 -95.1 -125.6 -122.8 -95.6 -75.6 -61.2 -51.1 -42.5
⊿V
V 万m3 ⑩ 1296 1363 1553 1836 2096 2245 2306 2299 2243 2148 2023 1900 1804 1728 1667 1616 1574
q1 q 2 2
q1 q 2 t 2
m3/s ⑦ 9 53 172 346 490 570 592 564 508 430 341 266 210 170 142 118
万m3 ⑧ 3.2 19.1 61.9 124.6 176.4 205.2 213.1 203.0 182.9 154.8 122.8 95.6 75.6 61.2 51.1 42.5
q f (V )
q ~ H ~Z
Q(t) q(t)
蓄泄方程（2）
~V
第三节 内容结构
8.3 无闸门控制的水库调洪计算
8.3.1 列表试算法 8.3.2 半图解法 8.3.3 简化三角形法
8.3.1 试算法
求解思路：
假定
q2
方程（1）
V2
方程（2）
q2
,
?
q2 q
, 2
是 输出结果
库容 V总 万m3 ② 1296 1460 1621 1800 1980 2180 2378 2598 2817 3000
堰顶以上 库容 V 万m3
V/⊿t m3/s ④ 0 456 903 1400 1900 2456 3006 3617 4225 4733
下泄流量 q 3 （m /s） ⑤ 0 46 127 232 356 496 650 818 999 1191
ห้องสมุดไป่ตู้
半图解法的具体方法又有多种，常用的两种 ---双曲线辅助法 ---单曲线辅助法
一、双辅助曲线法
原理：
1 1 Q1 Q2 t q1 q2 t V2 V1 2 2
Q1 Q2 2
q2 2
q
q1 q2 2
V2 t
V1 t
V2 t
V t
Q1 Q2 2
V q t 2
③ 0 164 325 504 684 884 1082 1302 1521 1704
二、单辅助曲线法 原理：
V2 t
双辅助曲线
q2 2
q 2
Q1 Q2 2
( )
q f ( t )
V q 2
V1 t
q1 2
q f( )
V t
V2 t
q2 2
8.1 防洪措施简介
修筑堤防 河道整治
工程措施
开辟分洪道和分蓄洪工程 水库拦洪 水土保持 洪泛区管理
防洪措施
非工程措施
建立洪水预报和洪水警报系统 洪水保险
第二节 内容结构
8.2 水库的调洪作用和计算原理
8.2.1 水库的调洪作用 8.2.2 水库防洪调节计算的任务 8.2.3 水库泄洪建筑物的类型和计算公式 8.2.4 水库调洪计算的基本原理
q21
__
q2 2
Q
V
t
q 2
(m3/s)
双辅助曲线例题
例8-2 基本资料与要求同例8-1，用双辅助曲 线法求最大下泄流量qm、设计调洪库容V设洪及 设计洪水位Z设洪。
表8-3 某水库双辅助曲线计算
水库水位
Z (m) ① 59.98 60.5 61.0 61.5 62.0 62.5 63.0 63.5 64.0 64.5
Q1 Q2 2
m3/s ④ 0 195 580 960 1068 903 738 574 409 244 81 0
Q1 Q2 t 2
（万 m3） ⑤
70.2 208.8 345.6 384.5 325.1 265.7 206.6 147.2 87.8 29.2
时段末 出库流 量 q 3 m /s ⑥ 0 18 88 256 436 544 596 588 540 476 384 298 233 186 154 130 106
否
8.3.1 试算法
例8-1： 南方某年调节水库，百年一遇设计洪水过程线资料列入表82中①、②栏，水位库容曲线如图6-4。设计溢洪道方案之一为无 闸门控制的实用堰，堰宽70m，堰顶高程与正常蓄水位59.98m相 齐平。用列表试算法求下泄流量过程、水库蓄水过程、水库设计 洪水位、最大下泄流量qm和相应的设计调洪库容。
Q1 Q2 2
( ) q1
V t q 2
V1 t
q1 2
单辅助曲线
q f( )
单辅助线法求解示意图
V2 t
q2 2
Q1 Q2 2
( ) q1
q2 2
V1 t
q1 2
q f ( t 2 )
V
q
q(m3/s)
V2 t
q2
F
E
q1
q1
合集下载
水库兴利调节计算
四、库区淹没、浸没和水库淤积
（一）库区淹没、浸没
在河流上建造水库将带来库区的淹没和库区附近土地的浸没，使库区原有耕地及建筑物被废弃，居民、工厂和交通线路被迫迁移改建，造成一定的损失。在规划设计水库时，要十分重视水库淹没问题。我国地少人多，筑坝建库所引起的淹没问题往往比较突出，对淹没问题的考虑和处理就更需周密慎重。
溢洪道无闸门时，正常蓄水位就是溢洪道堰顶的高程；当溢洪道有操作闸门时，多数情况下正常蓄水位也就是闸门关闭时的门顶高程。
正常蓄水位是水库最重要的特征水位之一，它是一个重要的设计数据。因为它直接关系到一些主要水工建筑物的尺寸、投资、淹没、综合利用效益及其他工作指标；大坝的结构设计、强度和稳定性计算，也主要以它为依据。因此，大中型水库正常蓄水位的选择是一个重要问题，往往牵涉到技术、经济、政治、社会、环境等方面的影响，需要全面考虑，综合分析确定。
一般把用来反映水库地形特征的曲线称为水库特性曲线。它包括水库水位～面积关系曲线和水库水位～容积关系曲线，简称为水库面积曲线和水库容积曲线，是最主要的水库特性资料。
（一）水库面积曲线
水库面积曲线是指水库蓄水位与相应水面面积的关系曲线。水库的水面面积随水位的变化而变化。库区形状与河道坡度不同，水库水位与水面面积的关系也不尽相同。面积曲线反映了水库地形的特性。
一般情况下，按静库容进行径流调节计算，精度已能满足要求。但在需详细研究水库回水淹没和浸没问题或梯级水库衔接情况时应考虑回水影响。对于多沙河流，泥沙淤积对库容有较大影响，应按相应设计水平年和最终稳定情况下的淤积量和淤积形态修正库容曲线。
二、水库的特征水位及其相应库容
表示水库工程规模及运用要求的各种库水位，称为水库特征水位。它们是根据河流的水文条件、坝址的地形地质条件和各用水部门的需水要求，通过调节计算，并从政治、技术、经济等因素进行全面综合分析论证来确定的。这些特征水位和库容各有其特定的任务和作用，体现着水库运用和正常工作的各种特定要求。它们也是规划设计阶段，确定主要水工建筑物尺寸(如坝高和溢洪道大小)，估算工程投资、效益的基本依据。这些特征水位和相应的库容，通常有下列几种，分别标在图2－3中。
（一）库区淹没、浸没
在河流上建造水库将带来库区的淹没和库区附近土地的浸没，使库区原有耕地及建筑物被废弃，居民、工厂和交通线路被迫迁移改建，造成一定的损失。在规划设计水库时，要十分重视水库淹没问题。我国地少人多，筑坝建库所引起的淹没问题往往比较突出，对淹没问题的考虑和处理就更需周密慎重。
溢洪道无闸门时，正常蓄水位就是溢洪道堰顶的高程；当溢洪道有操作闸门时，多数情况下正常蓄水位也就是闸门关闭时的门顶高程。
正常蓄水位是水库最重要的特征水位之一，它是一个重要的设计数据。因为它直接关系到一些主要水工建筑物的尺寸、投资、淹没、综合利用效益及其他工作指标；大坝的结构设计、强度和稳定性计算，也主要以它为依据。因此，大中型水库正常蓄水位的选择是一个重要问题，往往牵涉到技术、经济、政治、社会、环境等方面的影响，需要全面考虑，综合分析确定。
一般把用来反映水库地形特征的曲线称为水库特性曲线。它包括水库水位～面积关系曲线和水库水位～容积关系曲线，简称为水库面积曲线和水库容积曲线，是最主要的水库特性资料。
（一）水库面积曲线
水库面积曲线是指水库蓄水位与相应水面面积的关系曲线。水库的水面面积随水位的变化而变化。库区形状与河道坡度不同，水库水位与水面面积的关系也不尽相同。面积曲线反映了水库地形的特性。
一般情况下，按静库容进行径流调节计算，精度已能满足要求。但在需详细研究水库回水淹没和浸没问题或梯级水库衔接情况时应考虑回水影响。对于多沙河流，泥沙淤积对库容有较大影响，应按相应设计水平年和最终稳定情况下的淤积量和淤积形态修正库容曲线。
二、水库的特征水位及其相应库容
表示水库工程规模及运用要求的各种库水位，称为水库特征水位。它们是根据河流的水文条件、坝址的地形地质条件和各用水部门的需水要求，通过调节计算，并从政治、技术、经济等因素进行全面综合分析论证来确定的。这些特征水位和库容各有其特定的任务和作用，体现着水库运用和正常工作的各种特定要求。它们也是规划设计阶段，确定主要水工建筑物尺寸(如坝高和溢洪道大小)，估算工程投资、效益的基本依据。这些特征水位和相应的库容，通常有下列几种，分别标在图2－3中。
第三章水库洪水调节及计算
（1）若水库不需承担下游防洪任务，则应按水工建筑物本身 的防洪安全要求选定防洪标准。
水工建筑物的防洪标准：
一是正常运用情况的标准，称设计标准，不超过这种标 准的洪水（设计洪水）来临时，水库枢纽一切工作维持正常 状态；
二是非常运用情况的标准，称校核标准，该种标准的洪 水（校核洪水）来临时，水库枢纽的某些正常工作和次要建 筑物允许暂时受到破坏，但主要建筑物（如大坝、溢洪道等） 必须确保安全。
水库调洪计算的实用公式（瞬态法）： 水量平衡方程：
蓄泄方程：
方程或曲线，可按泄洪建筑物的水力特性换算
得到。
（1）堰流
3
q溢M1BH2
H即为库水位Z与堰顶高程之差
（2）闸孔出流 q洞M2H12 H即为库水位Z与闸孔中心高程之差
根据H与q的关系曲线求出Z与q的关系曲线q=f(z)。由水 库水位z在水库容积特性曲线上，求出相应的水库蓄水容积V。 于是，最终求出下泄流量q与库容V的关系曲线q=f(V)
调洪计算的目的（研究课题）：
一定的水库 拟定的泄洪建筑物
防洪标准 类型、尺寸 防洪限制水位 入库洪水过程 下游安全泄量
出库 洪水 过程
最大 下泄 流量
防洪 特征 库容
特征 水位
水库调洪计算的任务
在规划设计阶段，调洪计算的任务是根据水文分析计算提供的 各种标准的设计洪水，对已经拟定的泄流建筑物型式与尺寸方 案，遵循水库汛期控制运用规则，进行水库的蓄泄调洪计算， 推求泄流过程和最大下泄流量，并确定有关防洪的特征水位与 特征库容。
（a）下游有防洪要求的情况
当下游有防洪要求时，最大下泄流
量qmax不能超过下游允许的安全泄量q 安。在t1时刻以前，Q小于闸门全开时
的下泄流量，应以闸门控制，使q=Q。
水工建筑物的防洪标准：
一是正常运用情况的标准，称设计标准，不超过这种标 准的洪水（设计洪水）来临时，水库枢纽一切工作维持正常 状态；
二是非常运用情况的标准，称校核标准，该种标准的洪 水（校核洪水）来临时，水库枢纽的某些正常工作和次要建 筑物允许暂时受到破坏，但主要建筑物（如大坝、溢洪道等） 必须确保安全。
水库调洪计算的实用公式（瞬态法）： 水量平衡方程：
蓄泄方程：
方程或曲线，可按泄洪建筑物的水力特性换算
得到。
（1）堰流
3
q溢M1BH2
H即为库水位Z与堰顶高程之差
（2）闸孔出流 q洞M2H12 H即为库水位Z与闸孔中心高程之差
根据H与q的关系曲线求出Z与q的关系曲线q=f(z)。由水 库水位z在水库容积特性曲线上，求出相应的水库蓄水容积V。 于是，最终求出下泄流量q与库容V的关系曲线q=f(V)
调洪计算的目的（研究课题）：
一定的水库 拟定的泄洪建筑物
防洪标准 类型、尺寸 防洪限制水位 入库洪水过程 下游安全泄量
出库 洪水 过程
最大 下泄 流量
防洪 特征 库容
特征 水位
水库调洪计算的任务
在规划设计阶段，调洪计算的任务是根据水文分析计算提供的 各种标准的设计洪水，对已经拟定的泄流建筑物型式与尺寸方 案，遵循水库汛期控制运用规则，进行水库的蓄泄调洪计算， 推求泄流过程和最大下泄流量，并确定有关防洪的特征水位与 特征库容。
（a）下游有防洪要求的情况
当下游有防洪要求时，最大下泄流
量qmax不能超过下游允许的安全泄量q 安。在t1时刻以前，Q小于闸门全开时
的下泄流量，应以闸门控制，使q=Q。
水库防洪调度_图文
式中q洞泄洪洞的泄流能力（m3/s）;H0泄洪洞 计算水头（m）；w泄洪洞洞口过水断面面积 （m2）；M2流量系数。
H0
24
7.2 洪水调节计算原理及方法
从（7-1）（7-2）可知，对于一定的泄洪建筑物来 水，q仅为H0的函数，而H0又取决于库水位Z，Z又 与库容V成单值函数形式，即q=f(V)。为了调洪计算 上的方便，常将泄流函数绘制成蓄泄曲线q-V，其 中q为当水库蓄水量V时对应的泄流能力。
5.设计洪水位Z设洪和拦洪库容V拦：
水库遇大坝设计洪水时，在坝前达到的最高水位称Z设洪。Z限 与Z设洪之间的库容称V拦。
6.校核洪水位Z校洪和调洪库容V调洪：
水库遇大坝校核洪水时，在坝前达到的最高水位称校核洪水 位。Z校洪与Z限之间的库容称V调洪。
7.总库容V总和有效库容V效：
V总=V死+V兴+V调洪-V重
33
7.2 洪水调节计算原理及方法
④ 将入库洪水过程Q~t和下泄流量过程q~t点汇在一张 图上，若计算的最大下泄流量qm正好是两条线的交 点，则计算的qm是正确的；否则，说明计算的qm有 误差，此时应改变计算时段△t进行试算，直到计 算的qm是入库洪水过程Q~t和下泄流量过程q~t的交 点。
34
7.2 洪水调节计算原理及方法
31
7.2 洪水调节计算原理及方法
二、水库调洪计算方法 试算法是一种最基础的、用途较广的水库调洪计 算方法，不管溢洪道是否设闸和计算时间是否固 定均可使用，其计算步骤为：
① 根据水位库容曲线Z-V和拟定的泄洪建筑物类型、 尺寸，计算和绘制水库的蓄泄曲线q-V。
② 分析调洪开始时的起始条件，即起调水位和与之 相应的库容、下泄流量。
32
7.2 洪水调节计算原理及方法
H0
24
7.2 洪水调节计算原理及方法
从（7-1）（7-2）可知，对于一定的泄洪建筑物来 水，q仅为H0的函数，而H0又取决于库水位Z，Z又 与库容V成单值函数形式，即q=f(V)。为了调洪计算 上的方便，常将泄流函数绘制成蓄泄曲线q-V，其 中q为当水库蓄水量V时对应的泄流能力。
5.设计洪水位Z设洪和拦洪库容V拦：
水库遇大坝设计洪水时，在坝前达到的最高水位称Z设洪。Z限 与Z设洪之间的库容称V拦。
6.校核洪水位Z校洪和调洪库容V调洪：
水库遇大坝校核洪水时，在坝前达到的最高水位称校核洪水 位。Z校洪与Z限之间的库容称V调洪。
7.总库容V总和有效库容V效：
V总=V死+V兴+V调洪-V重
33
7.2 洪水调节计算原理及方法
④ 将入库洪水过程Q~t和下泄流量过程q~t点汇在一张 图上，若计算的最大下泄流量qm正好是两条线的交 点，则计算的qm是正确的；否则，说明计算的qm有 误差，此时应改变计算时段△t进行试算，直到计 算的qm是入库洪水过程Q~t和下泄流量过程q~t的交 点。
34
7.2 洪水调节计算原理及方法
31
7.2 洪水调节计算原理及方法
二、水库调洪计算方法 试算法是一种最基础的、用途较广的水库调洪计 算方法，不管溢洪道是否设闸和计算时间是否固 定均可使用，其计算步骤为：
① 根据水位库容曲线Z-V和拟定的泄洪建筑物类型、 尺寸，计算和绘制水库的蓄泄曲线q-V。
② 分析调洪开始时的起始条件，即起调水位和与之 相应的库容、下泄流量。
32
7.2 洪水调节计算原理及方法
水库调洪演算的原理和方法
V t
q 2
f2 (Z )
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m3 / s), V q (m3 / s), V q (m3 / s)
t 2
t 2
调洪计算半图解法的双辅助线
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
V调=Vm-V汛限
Vm
Z~V
Zm
【例 题】
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
Q区 6h
防
洪
保
护 区
河流
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
由上节知道列表试算法麻烦工作量大，故人们比较喜欢 用半图解法。
Q1
Q2 2
Δt
q1
q2 2
Δt
V2
V1
Q Q1 Q2 2
等式两边同时除以△t,并移项
Q V1 q1 V2 q2 t 2 t 2
第十四章 水库防洪计算
水利水能规划
• 三、有闸溢洪道水库的防洪计算
水利水能规划
水利水能规划
• 四、具有非常泄洪设施水库的防洪计算
水库防洪计算与调度
（1.2） （1.3）
2.2考虑静库容的调洪计算方法
按静库容曲线进行调洪计算时，系假设水库水面 为水平，采用下泄流量与蓄水量的关系 q=f(V) 求解。 常用的方法有列表试算法和图解分析法。对于小型 水利工程或工程初步设计方案比较阶段，可采用简 化计算方法，例如简化三角形法。
1、列表试算法
此法用列表试算来联立求解水量平衡方程和动力 方程，以求得水库的下泄流量过程线，其计算步骤 如下： 1) 根据库区地形资料，绘制水库水位容积关系曲线 Z～V，并根据既定的泄洪建筑物的型式和尺寸，由 相应的水力学出流计算公式求得q～V曲线。 2)从第一时段开始调洪，由起调水位(即汛前水位)查 Z～V及q～V关系曲线得到水量平衡方程中的V1和q1； 由入库洪水过程线Q(t)查得Q1、Q2；然后假设一个q2 值，根据水量平衡方程算得相应的V2值，由V2在q～ V曲线上查得q2，若二者相等，q2即为所求。否则， 应重设 q2 ，重复上述计算过程，直到二者相等为止。
5)由qm查q～V曲线，得最高洪水位时的总库容 Vm， 从中减去堰顶以下的库容，得到调洪库容 V 调。由 Vm查Z～V曲线，得最高洪水位Z洪。显然，当入库洪 水为设计标准的洪水时，求得的qm、V调、Z洪即为设 计标准的最大泄流量qm，设、设计防洪库容V设和设 计洪水位Z设。同理，当入库洪水为校核标准的洪水 时，求得的qm、V调、Z洪即为qm，校、V校和Z设。
表1.6 某水库调洪计算表(列表试算法)
以第一时段所求的V2、q2作为第二时段初的V1、 q1 ，重复第一时段的试算过程，可求得第二时段的 V2=265.26×106m3、q2=105m3/s。如此继续试算下去， 即得表1.6第(6)栏所示的下泄流量过程q(t)。 (5)计算最大下泄流量qm，按每时段∆t=12小时，取表 1.6中第(1)、(3)、(6)栏的t、Q、q值，绘出如图1.5的 Q(t)和q(t)(退水段为虚线)过程线。可见以∆t=12小时 逐时段试算求得的qm=240m3/s不是正好落在Q(t)线上， 而是偏在它的下方，正确的qm值应比240m3/s大一些， 出现时间稍晚一些，为此，可根据二曲线相交的趋 势，设qm=q2=250m3/s，在图1.5上查得∆t=2小时，该 时 段 初 的 V1=269.18×106m3 ， q1=240m3/s ， Q1=279m3/s代入式（1.1）得
第十三章 水库洪水调节及计算
简化三角形解析法、简化三角形图解法
30
第十一章 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
原理
流量
入库洪水总量W 1 2 QmT
调洪库容：Vm W 1 2 qmT qm QmT (1 ) Qm
1 2
Qm
A
Vm
O
qm
C
B
qm Vm W (1 ) Qm
时间
T
Vm 或 qm Qm (1 ) W
推求水库下泄流量过程线 q ~ t ，最大下泄量 qm ，调 洪库容 V洪 和水库最高洪水位 Z洪 。
常用的方法有列表试算法、半图解法和简化三角形法
等。
18
第十一章 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
1.列表试算法
步骤： (1)计算并绘制水库的蓄泄曲线q ~ V；
(2) 分析确定调洪的起始条件：起调水位和起调库
下游有防洪任务时，水库的防洪库容和泄洪建筑 物尺寸应在确保水库主要建筑物(大坝等)防洪安全的 前提下，同时满足下游防洪要求。( 有闸门控制) 方案选择 根据计算成果，通过技术和经济比较，选出最优 方案。
15
第十一章 水库洪水调节及计算
二、水库调洪计算的原理
水库调洪计算的基本原理是逐时段地联立求解水量 平衡方程和水库的蓄泄方程。
一、水库的调洪作用
有闸门控制时， 水库的调洪作用
q兴
胸墙 闸门
q允
Z堰
溢洪道
12
第十一章 水库洪水调节及计算
一、概述
2.水库调洪计算的任务与过程
规划设计阶段
管理运行阶段
由
13
第十一章 水库洪水调节及计算
水库调洪演算的原理和方法 PPT
水库调洪计算的半图解法
6.在一张图上点绘Q(t)和q(t)，推求qm。
Q、q(m3/s) Q、q(m3/s)
Q~t qmax q~t
Q~t qmax q~t
t (min)
推求qm示意图
t△1tt' t2
t (min)
水库调洪计算的半图解法
7.推求Vm、V调、Zm。
q~V
qmax
V调=Vm-V汛限
水库调洪演算的原理和方法
水库调洪计算是确定入库洪水、泄洪建筑物的型式与尺寸、 调洪方式和调洪库容之间的定量关系。
一、水库调洪计算的任务
在水工建筑物或下游防护对象的防洪标准一定的情况下， 根据水文分析计算提供的各种标准的设计洪水或已知的设 计入库洪水过程线、水库特性曲线、拟定的泄洪建筑物的 型式与尺寸、调洪方式等，通过计算，推求水库出流过程、 最大下泄流量、特征库容和水库相应的特征水位。
Z (m)
因此，可根据选定的计 算时段△t，已知的水库容 积关系曲线，以及根据水力 学公式算出的水位下泄流量 关系曲线，事先计算并绘制 曲线组：
Vq f1(Z) t 2
f2(Z)
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m 3/s) ,V q (m 3/s) ,V q (m 3/s)
Q、q(m3/s) Q、q(m3/s)
Q~t qmax q~t
Q~t qmax q~t
t (min)
t△1tt' t2
t (min)
qm是两线的交点则计算正确；否则在t1，t2之间计算qm。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
第四章第4节水库防洪调度
4、防洪与兴利联合调度
3）适时掌握汛末蓄水时间 汛末何时或从什么水位开始蓄水，在水库运行调度
中十分重要。如果蓄水过早，后期来洪可能造成上 淹下冲的洪水灾害，大坝也不安全；如果蓄水过迟， 洪水尾巴未拦住，水库可能蓄不到设计兴利水位， 从而影响供水期的兴利效益。
5、确保水库工程安全的防洪调度
三、水库防洪特征水位
水库防洪特征水位包括防洪高水位、防洪限制水位、设计洪
水位和校核洪水位四项。在特征水位的选择中，通常应全面 考虑水库工程规模、泄流能力、调洪方式以及所担负的防洪
任务等情况，通过拟定不同的调洪运用方式进行调洪计算，
综合分析比较确定。
1．设计洪水位与校核洪水位选择 设计洪水位和校核洪水位与水库泄洪建筑物泄洪
主要建筑物(如大坝、溢洪道等)必须确保安全。
二.防洪标准
2．下游防护对象的防洪标准 :当水库承担下游防洪任务时，
需考虑下游防护对象的防洪标准。在该标准洪水发生时，经
水库调蓄后，使通过下游防洪控制点的流量不超过河道的安 全泄量(允许泄量)。当下游防护对象距水库较远，水库至防 洪控制点之间的洪水较大时，控制水库泄量还应考虑区间洪 水遭遇问题。
2．蓄水运用排沙方式 特点是，蓄水运行一年或几年后，
选择时机放空水库，采用人造洪峰和溯源冲刷方式，清除库
内多年的淤积物。
五、我国防洪调度管理模式
1. 组织机构
我国国务院设立国家防汛总指挥部，负责组织
领导全国的防洪工作。
有防洪任务的县级以上地方政府，设立防汛指
挥部，由各级人民政府的首长担任指挥。
在水库实际运行中，为了减少泄洪闸门的频繁启闭，
往往采用固定孔数的调度方式，即开启闸门的孔数， 随着上游洪水来量的多少而增减。这样，下泄流量 会随着库水位的涨落有一些变化，但仍小于或等于 q安为控制条件。
水库调节计算
其他部门需水
一、兴利用水及综合需水图
各用水部门需水及综合需水图 (a)工业及民用给水;(b)航运放水;(c)灌溉需水;(d)年综合需水
一、兴利用水及综合需水图
二、水资源综合利用实例分析
发电
水保 水资源 综合利用 供水
渔业
防洪
航运
灌溉
三、水库的水量损失
（一）水库的蒸发损失 由陆面面积变为水面面积所增加的额外蒸发量。
四、其他用水部门对死水位的要求
要求： 掌握淤积水位和淤积库容的计算方法， 掌握死水位和死库容的确定方法。
一、根据淤积要求确定死水位和死库容
Z死 = Z淤 + 管底超高 + 引水管外径 + 管顶安全超高
Z – V 曲线
V死
二、根据灌溉要求确定死水位
Z死 = Z渠 + D内/2 + H最小 + iL
一、兴利计算原理
兴利调节目的：提高枯水期的供水量，以满足各用水部门 的需要。因此，必须按兴利要求来调节径流。
兴利调节原理：水量平衡原理 △W来 – △W出 = (Q来 – Q出) △t = △W
△W来 – △W用 – △W损 – △W弃 = △W = △V = V末 – V初
二、年调节水库的运行情况
三、水库的水量损失
（二）渗漏损失
（1）经过能透水的坝身以及闸门、水轮机等的渗透。 （2）通过坝基及大坝两翼的渗漏。 （3）通过库底向较低的透水层及库外的渗漏。
生产实际中，常根据水文地质情况，定出一些经验 性的数据，作为估算渗漏损失的依据，例如，以1年或1 月的渗漏损失相当于水库蓄水容积的一定百分数来估算。
三、根据用水要求确定兴利库容
1. 不计损失的列表计算
水利计算6-防洪水利计算
5）水库溢洪道设闸，便于考虑洪水预报，提前预泄腾 空库容
二、有闸门控制防洪水利计算
• 特点：随着闸门的启闭，泄流方式是属于控制泄流和 闸门全开的自由泄流中转换。
• (一)防洪方案的拟定 • 组成防洪方案因素很多：如溢洪道宽度B、堰顶高
程Z堰、防洪限制水位Z限、闸门顶高程Z门等，或非 常泄洪设施，其位置、类型、规模、启用水位等，这 些因素中只要有一因素改变，则构成一个拟定方案。
• 3、防洪限制水位Z限是指汛期水库允许经常维持的上 限水位。设计条件时， Z限是调洪开始时的起跳水位。 该水位反映了兴利库容与调洪库容结合的程度 • • Z堰≦Z限≦ Z蓄 • 正确的Z限应是在不破坏设计供水的原则下取最低值， 可用试算法求出。
水库情况不同，调洪方式也不尽一致
• (二) 拟定泄流方式 • 随着闸门的启闭，泄流方式是在控制泄
• 第四节
入库洪水计算
• 入库洪水的定义： • • • • • 坝址洪水： 入库洪水与坝址洪水的差异 1）产流条件的变化 2）汇流条件的变化 3）调蓄作用的变化
•
V=f（Z，Q） （9） • 式中 ; Z—坝前水位 Q—入 库流量 • 将式（9）关系绘制成以Q为 参数的曲线簇即为水库动库 容曲线（右图）
• 三、考虑动库容的调洪演算
就固定不变的洪水入库断面而言，水库蓄水量 V由与坝前水位Z相应的静库容Vs和与水面坡度 有关的楔形库容Vd组成。 从水力学上看，在坝前水位一定的条件下，入库 流量愈大则动库容愈大； 在入库流量一定的条件下，坝前水位愈高，入库 断面以上的天然河道槽蓄容积被淹没后变成静库容的 愈多，则动库容愈小。 由此特性可知，动库容的大小由坝前水位和入库流 量所决定。其在调洪过程中的变化可表示为
第二节 水库调洪计算的原理和方法 • 一.洪水调节计算原理